胰岛素样生长因子Ⅱ信使核糖核酸结合蛋白3和上游移码蛋白1对支架内再狭窄的预测价值

目的探讨血管内皮细胞生长因子(VEGF)的胰岛素样生长因子Ⅱ信使核糖核酸(mRNA)结合蛋白3(IMP3)、上游移码蛋白1(UPF1)对急性冠状动脉综合征(ACS)患者行经皮冠状动脉介入治疗(PCI)术后发生支架内再狭窄(ISR)的预测价值。方法选取2021年2月至2023年2月于青岛大学附属医院接受PCI的ACS患者138例,依据冠状动脉造影显示的血管再狭窄情况分为ISR组21例和非ISR组117例。比较2组患者一般临床资料、实验室检查结果、超声心动图数据,检测IMP3、UPF1及VEGF水平。采用多因素logistic回归分析PCI术后支架表面再内皮化的影响因素,用ROC曲线分析VEGF、IMP3及UPF1对ISR的预测价值。结果ISR组患者血清VEGF、IMP3水平低于非ISR组,血清UPF1水平高于非ISR组(P<0.05,P<0.01)。多因素logistic回归分析显示,VEGF(OR=1.095,95%CI:1.034~1.151,P=0.001)、IMP3(OR=3.413,95%CI:1.824~6.381,P=0.014)是PCI术后支架表面再内皮化的保护因素,UPF1(OR=0.252,95%CI:0.047~0.965,P=0.006)是PCI术后支架表面再内皮化的危险因素。Pearson相关性分析显示,IMP3与VEGF呈正相关(r=0.665,P=0.000),UPF1与VEGF呈负相关(r=-0.580,P=0.000)。ROC曲线分析显示,UPF1和IMP3及VEGF联合是预测ISR的最优指标,曲线下面积为0.899(95%CI:0.796~1.000,P=0.000),敏感性为85.71%,特异性为83.33%。结论IMP3可通过促进VEGF表达,抑制ISR的发生;UPF1可抑制VEGF的表达,导致ISR的发生。UPF1和IMP3及VEGF联合可有效预测PCI术后ISR的发生,具有良好的预测价值。

无义介导的mRNA降解

无义介导的mRNA降解(nonsense-mediated mRNA decay,NMD)作为真核细胞中重要RNA监控机制,识别并降解开放阅读框中含有提前终止密码子(premature termination codon,PTC)的mRNA,以避免因截短的蛋白产物积累对细胞造成毒害.NMD还调控正常生理基因的表达,暗示其在真核细胞中扮演重要角色.NMD途径的关键是PTC的识别.本文通过3种模型来分别阐述发现于哺乳动物、酵母等不同有机体的识别机制.通常由NMD因子UPF1(up-frameshift)等被招募至含PTC的mRNA上,借助这些因子组装形成"功能复合体"并激活降解.但目前对于PTC识别后的过程仍认识有限,本文通过综述NMD途径的分子机制以更好地理解其生物学意义.

蓝氏贾第虫无义mRNA的降解

无义介导的mRNA降解途径(nonsense-mediated mRNA decay,NMD)作为细胞内的一种重要的mRNA质量监控机制,可以降解含有提前终止密码子(premature termination codon,PTC)的异常转录本,从而避免截短蛋白质对细胞的毒害,但其详细的分子机制有待进一步阐释。蓝氏贾第虫(Giardia lamblia)作为一种寄生性单细胞原生动物,进化地位特殊,对其NMD途径的研究有利于阐明基因表达调控的分子和进化机制。本研究通过酵母双杂交及体外pull-down实验分析了贾第虫NMD途径因子上游移码蛋白1 (Giardia lamblia up-frameshift 1,Gl UPF1)、贾第虫RNA结合蛋白(Giardia lamblia HRP1,Gl HRP1)、贾第虫核糖核酸外切酶(Giardia lamblia Ski7p,Gl Ski7p、Giardia lamblia XRN1,Gl XRN1)之间的相互作用关系。结果表明,Gl UPF1全长与Gl HRP1、Gl XRN1(1～500aa)、Gl Ski7p间均可发生相互作用。而且Gl UPF1的CH结构域和C端结构域分别与Gl HRP1、Gl XRN1(1～500 aa)、Gl Ski7p相互作用。说明Gl UPF1在贾第虫NMD途径中作为招募平台,在无义mRNA识别和降解过程中发挥重要作用。为此,结合本实验室之前的研究结果,我们提出原生动物贾第虫的NMD途径:在提前终止密码子处SURF(SMG1-UPF1-eRF1-eRF3)复合物形成后,Gl UPF1被磷脂酰肌醇3-激酶(suppressor with morphogenetic effect on genitalia 1,SMG1)磷酸化修饰,NMD途径激活,随后Gl UPF1与HRP1相互作用,将转录本标记为NMD底物; Gl UPF1进而招募下游贾第虫5'-3'核糖核酸降解酶Gl XRN1、贾第虫3'-5'核糖核酸降解因子Gl Ski7p,最终降解靶标mRNA。